JP3335677B2 - 建設機械の走行操作装置 - Google Patents
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- B60N2/797—Adaptations for additional use of the arm-rests for use as electrical control means, e.g. switches
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Description
ような履帯式建設機械の走行操作装置に関する。
図であり、1は上部旋回体、2は下部走行体、3は作業
機であり、前記下部走行体2は左右に履帯4,5を備
え、該左右の履帯4,5は油圧モータにより駆動される
スプロケット6により駆動され、車両は走行する。7は
運転室で矢印方向を向いている。操向は左右の履帯4と
5の走行速度を変えるか、または走行方向を逆にするこ
とにより行われる。上部旋回体1は下部走行体に対して
360度旋回できる。
の側面図、図10は平面図、図11は正面図である。シ
ート80の前方には左右走行レバー81,82および左
右走行ペダル83,84が配設されており、左走行レバ
ー81と左走行ペダル83、および右走行レバー82と
右走行ペダル84とはそれぞれ固着している。85,8
6は左右フートレスト、90,91は左右作業機操作レ
バーである。
ペダル83を前方に傾転すると左側履帯4は前進し、後
方に傾転すると履帯4は後進する。右走行レバー82ま
たは右走行ペダル84を前後に傾転すると右側履帯5は
前後進する。走行速度は走行レバーまたは走行ペダルの
操作量に比例する。いずれか一方の走行レバーまたは走
行ペダルを操作することにより信地旋回が行われ、両方
の走行レバーまたは走行ペダルを同方向に操作しながら
左右の操作量を変えることにより車両は緩旋回を行う。
左右の走行レバーまたは走行ペダルを互いに逆方向に操
作すると車両は超信地旋回を行う。
ート前方に配設された走行レバーまたは走行ペダルを操
作して車両の走行、信地旋回および超信地旋回を行うよ
うになっている。そのため、下記のような問題が生ず
る。
る。(2)オペレータが運転席に出入りする場合、走行
レバーが邪魔になる。(3)深掘りする場合、前方の下
方をのぞく時に走行レバーが邪魔になる。(4)走行ペ
ダル操作時に走行レバーがオペレータの足に当たり邪魔
になる。(5)車体振動により走行レバーが揺動すると
車両が動くことがある。これを防止するために中立を維
持する強力なばねやダンパ等が必要となるが、ばねの力
やダンパによる戻りの悪さが走行ペダルによる走行操作
を阻害する要因となり、微操作がやりにくい。(6)走
行ペダルが天秤となっているため支点の位置が不明確で
あり、微操作がやりにくい。(7)走行ペダルを後方に
傾転する場合、かかとで踏むこととなり操作しづらい。
(8)複合操作する場合、両足を使う必要がある。本発
明は上記の問題点に着目してなされたもので、上記問題
点を総て解決し優れた操作性を有する建設機械の走行操
作装置を提供することを目的としている。
における課題を解決するためになされたもので、請求項
1は、左右の各走行油圧モータと、指令される各速度指
令値に基づいて左右の各走行油圧モータに送油する各操
作弁と、オペレータシートの側方に配置され、中立位置
を含む所定位置に傾動可能なパームレストと、パームレ
ストの傾動位置を検出する位置検出器と、パームレスト
上に掌を載せたまま指で操作可能に配置され、パームレ
ストの傾動に対応して傾動可能な左右の各走行ノブと、
各走行ノブのノブ操作量を検出する各ノブ操作量検出器
と、前後方向の一方だけに傾転し走行速度を指令する走
行ペダルと、走行ペダルのペダル操作量を検出するペダ
ル操作量検出器と、前記各検出器から入力された検出値
に基づいて演算した速度指令値を前記各操作弁に出力す
るコントローラとを備えた構成としている。
ーラは、位置検出器によりパームレストの傾動位置が中
立位置にあることを検出したときには、ノブ操作量に応
じた速度指令値を操作したノブに対応する操作弁に出力
する構成としている。
ントローラは、位置検出器によりパームレストの傾動位
置が中立位置にないことを検出したときには、ペダル操
作量に応じた速度指令値をノブ操作量のうち大きい方の
大操作量に対応する操作弁に出力し、ノブ操作量のうち
小さい方の小操作量の大操作量に対する比とペダル操作
量との積に応じた速度指令値を小操作量に対応する操作
弁に出力する構成としている。
される各速度指令値に基づいて左右の各走行油圧モータ
に送油する各操作弁と、オペレータシートの側方に配置
され、中立位置を含む所定位置に傾動可能なパームレス
トと、パームレストの傾動位置を検出する位置検出器
と、パームレスト上に掌を載せたまま指で操作可能に配
置され、パームレストの傾動に対応して傾動可能な左右
の各走行ノブと、各走行ノブのノブ操作量を検出する各
ノブ操作量検出器と、前後方向の一方だけに傾転し足先
で操作して走行速度を指令する走行ペダルと、走行ペダ
ルのペダル操作量を検出するペダル操作量検出器と、前
記各検出器から入力された検出値に基づいて演算した速
度指令値を前記各操作弁に出力するコントローラとを備
えている。これにより、左右の各走行ノブはオペレータ
シートの側方に配置され、オペレータシートの前方をレ
バーが邪魔することがないので良好な視界を確保でき
る。また各走行ノブは指で操作できる位小型であるため
車両の作業中に走行ノブが揺動することがなく車両が不
意に動き出すことがない。また、走行ペダルを足先だけ
で操作することにより、走行ペダルの傾転角度を容易に
設定できのできめ細かな走行速度指令を出力できる。さ
らに、走行ノブ及び走行ペダルの操作量信号とパームレ
ストの位置信号とに基づいて左右走行モータを速度制御
できるので、優れた操作性を有する走行操作装置が得ら
れる。
トの傾動位置が中立位置にあることを検出したときコン
トローラは、ノブ操作量に応じた速度指令値を操作した
ノブに対応した操作弁に出力する。これにより、走行速
度と操向回転半径を、ペダル操作量に拘わらず、左右の
ノブ操作量だけで制御できるので簡便な操作方法を有す
る走行操作装置が得られる。
トの傾動位置が中立位置にないことを検出したときコン
トローラは、ペダル操作量に応じた速度指令値をノブ操
作量のうち大きい方の大操作量に対応する操作弁に出力
し、ノブ操作量のうち小さい方の小操作量の大操作量に
対する比とペダル操作量との積に応じた速度指令値を小
操作量に対応する操作弁に出力する。これにより、走行
速度はペダル操作量に応じ、操向回転半径は左右の走行
ノブの操作量に応じてそれぞれ制御でき、走行ペダルを
乗用車のアクセルペダルのような感覚で操作できるので
優れた運転感覚を有する走行操作装置が得られる。
詳述する。図1〜図7は本発明の実施例を示す図で、図
1は制御回路図、図2は図1におけるコントローラの詳
細図、図3は運転室内部の斜視図、図4は図3における
P部詳細図、図5はパームレスト、および走行レバー部
の構造図で、(A)は図4のA−A断面図、(B)は
(A)のC−C断面図、図6は図5のB−B断面図であ
る。図7は、パームレストが中立位置又は中立位置以外
にあるときの各操作弁への速度指令値を比較した図であ
る。
プ、9は左走行油圧モータ、10は右走行油圧モータ、
11は前記左走行油圧モータ9用の操作弁、12は前記
右走行油圧モータ10用の操作弁、11a,11bは前
記操作弁11のパイロットシリンダ、12a,12bは
前記操作弁12のパイロットシリンダ、13はパイロッ
トポンプ、14はパイロット圧設定弁である。また、1
6は前記パイロットシリンダ11a,11bにパイロッ
ト圧を供給するためのパイロット操作弁、17は前記パ
イロットシリンダ12a,12bにパイロット圧を供給
するためのパイロット操作弁、16a,16bは該パイ
ロット操作弁16を駆動するためのソレノイド、17
a,17bは前記パイロット操作弁17を駆動するため
のソレノイド、15は前記ソレノイド16a,16b,
17a,17bに速度指令値を出力するためのコントロ
ーラである。18はパームレストの位置検出器、19は
左走行ノブ、20は右走行ノブ、39,46は前記左右
走行ノブ19,20のノブ操作量を検出するためのノブ
操作量検出器、21は走行ペダル、21aは該走行ペダ
ル21のペダル操作量を検出するためのペダル操作量検
出器、22はバッテリ、23,24,27aはスイッチ
回路、27は関数発生器、70は変換器である。
60はオペレータシート、61a,61bは該オペレー
タシート60の左右側方に設置された各コンソールボッ
クス、62a,62bは該各コンソールボック61a,
61bに設置された作業機レバー、63はモニター、5
6はパームレスト、57は該パームレスト56の位置変
更用の操作ボタンである。前記作業機レバー62aの設
置されたコンソールボック61a、および作業機レバー
62b、パームレスト56、および左、右走行ノブ1
9,20の設置されたコンソールボック61bは運転室
7に対して車両の前後方向にスライドし、所定位置に固
定されるよう構成されている。左右走行ノブ19,20
は、オペレータシート60の前方ではなく、オペレータ
シート60の側方の配設されたコンソールボックス61
bの上面に取り付けられ、オペレータはパームレスト5
6上に掌を載せたまま指で操作する。走行ペダル21
は、図1に示すように、かかとで踏んで後方に傾転させ
ることなく、足先だけで操作して踏み込み量を調整する
だけである。
作ボタン57を外方に付勢するばね、59は前記操作ボ
タン57と一体で左右にスライドするロッド、30は前
記パームレスト56内に固定されたレバー、31は前記
パームレスト56内を上下にスライドするロッド、32
は前記ロッド59とロッド31とをピンを介して連結す
るリンク、33は前記ロッド31とレバー30とを連結
するリンクである。7aは運転室7に固定されたブラケ
ットで、前記パームレスト56の前方位置;F、中立位
置;N、後方位置;Rを保持するための保持穴7b,7
c,7d、前記レバー30が傾動するための長穴7e、
および前記左右の走行レバー19a,20aが傾動する
ための長穴7fが加工されている。
端に固定されたシリンダ、35はばね、36は該ばね3
5により外方に付勢されるピストン、37は該ピストン
36を介して前記ばね35により外方に付勢されるボー
ル、38は前記シリンダ34の穴34aに係合するレバ
ー、39はノブ操作量検出器で、該ノブ操作量検出器3
9の回転軸39aは前記レバー38に固定されており、
該ノブ操作量検出器39の出力は配線40を介して前記
コントローラ15に出力される。なお、右走行レバー2
0aに関する41〜47の構成についても左走行レバー
19aと同様のため、説明を省略する。48は、ブラケ
ット53,54を介して前記ブラケット7aに固定され
た軸49,50に回転自在に装着されたボス51,52
に固着されたガイド部材、前記ボス51はまた、レバー
30にも固着されている。48a,48bは前記ボール
37,44が転動するガイド溝、55は前記左右の走行
レバー19a,20aの傾動中心軸である。
位置検出器18から出力されるパームレスト56の保持
位置信号;B、左右のノブ操作量検出器39,46から
出力される左右の各走行ノブ19,20の操作量信号;
Lx,Rx、ペダル操作量検出器21aから出力される
走行ペダル21の操作量信号;Pxがコントローラ15
に入力すると、該コントローラ15では図2に示される
演算が実施された後、パイロット操作弁16のソレノイ
ド16a,16b、およびパイロット操作弁17のソレ
ノイド17a,17bにそれぞれ速度指令値iL ,iR
を出力する。前記図2に示される演算の詳細については
後述する。
パイロット圧設定弁14により一定圧に設定されたパイ
ロットポンプ13の油圧を前記速度指令値iL ,iR に
応じて減圧して操作弁11、および12のパイロットシ
リンダ11a,11b,12a,12bに供給する。該
操作弁11、および12は前記減圧されたパイロット圧
に応じて操作され、結局、前記速度指令値iL ,iR に
応じて油圧ポンプ8から吐出される作動油を油圧モータ
9、および10に供給するため、該作動油量に応じた速
度で油圧モータ9、および10を回転させて車両を走行
操作することができる。
図7に基づいて説明する。 (1)パームレストが中立位置;Nの時 図5、および図6において、操作ボタン57をばね58
の付勢力に抗して押し込むと、ロッド59、リンク3
2,33を介してロッド31が上方に移動するため、該
ロッド31の下端がブラケット7aの保持穴7b〜7d
から抜け出してパームレスト56を中立位置;Nに移動
させ、前記操作ボタン57から手を離すと、前記ロッド
31の下端がブラケット7aの保持穴7cと係合してパ
ームレスト56を中立位置;Nに保持することができ
る。
た状態で左右の各走行ノブ19、20を前進、または後
進方向に操作すると、該ノブ操作量に応じて左右の各走
行レバー19a,20aが前記ブラケット7aに固定さ
れた傾動中心軸55の回りに傾動し、該傾動はレバー3
8,45、ノブ操作量検出器39,46の回転軸39
a,46aを介してノブ操作量検出器39,46の抵抗
値を変化させる。該ノブ操作量検出器39,46の出力
は配線40,47を介して前記コントローラ15に出力
される。なお、前記左右の各走行ノブ19,20の操作
力はガイド部材48のガイド溝48a,48b上を転動
するボール37,44を付勢するばね35,42の付勢
力を変化させることによって、中立位置から前進、また
は後進方向へのノブ操作量を増加すると徐々に増大する
ようになっている。
置;Nに保持した状態では、ロッド31の下端によりパ
ームレストの位置検出器18を下方に押しつけるため、
該位置検出器18はOFFとなる。従って、図2におけ
る保持位置信号;Bが遮断され、スイッチ回路23、2
4はC1接点に接続されるため、左右のノブ操作量検出
器39,46から出力される左右の各走行ノブ19,2
0の操作量信号;Lx,Rxは変換器70に出力され
る。変換器70においては操作量信号;Lx,Rxに比
例常数(図7には図示せず)を掛けて前記操作量信号;
Lx,Rxに応じた速度指令値iL ,iR を演算し出力
する。また、スイッチ回路27aは保持位置信号;Bが
遮断されているためC1接点に接続され、ペダル操作量
検出器21aから出力される走行ペダル21の操作量信
号;Pxは関数発生器27には入力されない。
図7の「パームレスト中立位置のとき」の欄に示すよう
に、走行ペダル21の操作量信号;Pxに関係なく、左
右の各走行ノブ19、20の中立位置;Nからの操作量
信号;Lx,Rxによって決まる速度指令値iL ,iR
がコントローラ15から出力され各パイロット操作弁1
6、17の各ソレノイド16a,16b、および17
a,17bに出力されるため、車両は左右の各走行ノブ
19、20のノブ操作量に応じて走行操作される。
は後方位置;Rの時 図5、および図6において、操作ボタン57をばね58
の付勢力に抗して押し込むと、ロッド59、リンク3
2,33を介してロッド31が上方に移動するため、該
ロッド31の下端がブラケット7aの中立位置保持穴7
cから抜け出してパームレスト56を中立位置;Nから
前方位置;F、または後方位置;Rに移動させ、前記操
作ボタン57から手を離すと、前記ロッド31の下端が
ブラケット7aの保持穴7bまたは7dと係合してパー
ムレスト56を前方位置;F、または後方位置;Rに保
持することができる。このパームレスト56の移動に伴
い、ボス51、ブラケット53を介してパームレスト5
6のレバー30に個設されたガイド部材48も、軸4
9,50を中心に角度θ傾動する。このとき、ガイド部
材48に設けられたガイド溝48aの中立点(図6のガ
イド溝48aの最下点)も角度θ傾動しているので、左
右の各走行ノブ19,20はばね35,42の付勢力を
最小にすべく、ボール37,44がガイド溝48aの中
立点に位置するように角度θ傾動する。すなわち、パー
ムレスト56を前方位置;F、または後方位置;Rに移
動させた場合、左右の各走行ノブ19,20はパームレ
スト56と共に移動して、前進フルストロークまたは後
進フルストロークに保持される。
た状態(すなわち、左右の各走行ノブ19,20は前進
フルストローク状態)で左右の各走行ノブ19、20を
中立、後進方向、または後方位置;Rに保持した状態
(すなわち、左右の各走行ノブ19,20は後進フルス
トローク状態)で左右の各走行ノブ19、20を中立、
前進方向に操作すると、該ノブ操作量LSX,RSX に応
じて左右の各走行レバー19a,20aが前記ブラケッ
ト7aに固定された傾動中心軸55の回りに傾動し、該
傾動はレバー38,45、回転軸39a,46aを介し
てノブ操作量検出器39,46の抵抗値を変化させる。
該ノブ操作量検出器39,46の出力Lx,Rx は配線4
0,47を介して前記コントローラ15に出力される。
なお、この場合においても前記左右の各走行ノブ19、
20の操作力は、ガイド部材48のガイド溝48a,4
8b上を転動するボール37,44を付勢するばね3
5,42の付勢力を変化させることによって、ガイド溝
48aの中立点から前進、または後進方向へのノブ操作
量をフル操作側から減少方向に操作すると徐々に増大す
るようになっている。
置;F、または後方位置;Rに保持した状態では、ロッ
ド31の下端によりパームレストの位置検出器18を下
方に押しつけないため、該位置検出器18はONとな
る。従って、図2における保持位置信号;Bがコントロ
ーラ15に入力し、スイッチ回路24,25はC2接点
に接続されるため、左右のノブ操作量検出器39,46
から出力される左右の各走行ノブ19,20の操作量信
号;Lx,Rxは関数発生器27に出力される。
号;BによりC2接点に接続されるため、ペダル操作量
検出器21aから出力される走行ペダル21の操作量信
号;Pxは関数発生器27に入力される。該関数発生器
27は前記操作量信号;Lx,Rx,Pxおよび該各操
作量信号;Lx,Rx,Pxのフルストローク時の操作
量;L5,R5,P10に基づき、速度指令値iL ,iR に係
わる関数を発生させ、変換器70を介して速度指令値i
L ,iR を出力する。
は、図7の「パームレスト中立位置以外のとき」の欄に
示すように、ペダル操作量Pxに応じた速度指令値i
L,iRをノブ操作量Rx,Lxのうち大きい方の大操
作量に対応する操作弁に出力し、ノブ操作量Rx,Lx
のうち小さい方の小操作量の大操作量に対する比とペダ
ル操作量Pxとの積に応じた速度指令値iL,iRを小
操作量に対応する操作弁に出力する。このため、例え
ば、パームレスト56を前方位置;Fに保持した場合に
は、走行ノブ19,20を操作しなければ(共に、大操
作量)走行ペダル21の操作量に応じた速度で前進し、
パームレスト56と共に前傾している走行ノブ19,2
0の少なくともいずれかを後方に操作する(上記小操作
量を生成する)ことにより操向操作が可能となる。ま
た、パームレスト56を後方位置;Rに保持した場合も
同様であり、これにより、走行ペダル21を乗用車のア
クセルペダルのような感覚で操作でき、走行ノブ19,
20を乗用車のハンドルのような感覚で操作できるの
で、操作性の優れた走行操作装置が得られる。なお、上
記実施例では、パームレスト56を前方位置F、中立位
置N及び後方位置Rにて保持する例で説明したが、パー
ムレスト56がこれらの中間位置に傾動されている場合
にも、パームレスト56の傾動に対応して走行ノブ1
9,20も傾動し、上述の図7の「パームレスト中立位
置以外のとき」の欄に従う制御が行なわれる。
次のような効果を得ることができる。 (1)走行ノブを小型にすると共にオペレータシートの
側方に配置したので、前方視界性が向上し、オペレータ
が運転席に出入りし易くなり、車体振動による走行レバ
ーの揺動を防止するための強力なばねやダンパ等が不要
となりために微操作を向上することができる。また、走
行ペダルは従来技術の2個を1個に減らし、乗用車のア
クセルペダルのように前後方向の一方だけしか傾転しな
いペダルにしたので、走行ペダルの傾転角度を容易に設
定でき、かつ、きめ細かな走行速度指令を出力できる。 (2)パームレストを中立位置に保持すると、走行ペダ
ルのペダル操作量に関係なく、左右の各走行ノブのノブ
操作量に応じて車両を走行操作することができるので簡
便な操作方法を有する走行操作装置が得られる。 (3)パームレストを前方位置、または後方位置へ保持
すると、走行速度はペダル操作量に応じ、操向回転半径
は左右の走行ノブの操作量に応じてそれぞれ制御でき、
走行ペダルを乗用車のアクセルペダルのような感覚で操
作できるので優れた運転感覚を有する走行操作装置が得
られる。
ー部の構造図で、(A)は図4のA−A断面図、(B)
は(A)のC−C断面図である。
るときの各操作弁への速度指令値を比較した説明図であ
る。
ある。
である。
である。
持穴、7e,7f…長穴、8…油圧ポンプ、9,10…
走行油圧モータ、11,12…操作弁、11a,11
b,12a,12b…パイロットシリンダ、13…パイ
ロットポンプ、14…パイロット圧設定弁、15…コン
トローラ、16,17…パイロット操作弁、16a,1
6b,17a,17b…ソレノイド、18…位置検出
器、19,20…走行ノブ、19a,20a…走行レバ
ー、21…走行ペダル、21a…ペダル操作量検出器、
22…バッテリ、23,24,27a…スイッチ回路、
27…関数発生器、30…レバー、31…ロッド、3
2,33…リンク、34,41…シリンダ、35,42
…ばね、36,43…ピストン、37,44…ボール、
38,45…レバー、39,46…ノブ操作量検出器、
39a,46a…回転軸、40,47…配線、48…ガ
イド部材、49,50…軸、51,52…ボス、53,
54…ブラケット、55…傾動中心軸、56…パームレ
スト、57…操作ボタン、58…ばね、59…ロッド、
60…オペレータシート、61a,61b…コンソール
ボックス、62a,62b…作業機レバー、63…モニ
ター、70…変換器。
Claims (3)
- 【請求項1】 左右の各走行油圧モータと、 指令される各速度指令値に基づいて左右の各走行油圧モ
ータに送油する各操作弁と、 オペレータシートの側方に配置され、中立位置を含む所
定位置に傾動可能なパームレストと、 パームレストの傾動位置を検出する位置検出器と、パームレスト上に掌を載せたまま指で操作可能に配置さ
れ、パームレストの傾動に対応して傾動可能な 左右の各
走行ノブと、 各走行ノブのノブ操作量を検出する各ノブ操作量検出器
と、 前後方向の一方だけに傾転し走行速度を指令する走行ペ
ダルと、 走行ペダルのペダル操作量を検出するペダル操作量検出
器と、 前記各検出器から入力された検出値に基づいて演算した
速度指令値を前記各操作弁に出力するコントローラとを
備えたことを特徴とする建設機械の走行操作装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の建設機械の走行操作装置
において、 コントローラは、位置検出器によりパームレストの傾動
位置が中立位置にあることを検出したときには、ノブ操
作量に応じた速度指令値を操作したノブに対応する操作
弁に出力することを特徴とする建設機械の走行操作装
置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の建設機械の走行操
作装置において、 コントローラは、位置検出器によりパームレストの傾動
位置が中立位置にないことを検出したときには、ペダル
操作量に応じた速度指令値をノブ操作量のうち大きい方
の大操作量に対応する操作弁に出力し、ノブ操作量のう
ち小さい方の小操作量の大操作量に対する比とペダル操
作量との積に応じた速度指令値を小操作量に対応する操
作弁に出力することを特徴とする建設機械の走行操作装
置。
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